与非网 10 月 30 日讯 在今(28)日举行的第十五届“中国芯”集成电路产业促进大会上,矽力杰股份有限公司董事长陈伟用这样一组数据开启了他的《IDM 模式,中国模拟芯片发展的必然选择》主题演讲。

 

国模拟产业现状:产业分散,缺乏国际级龙头企业

陈伟介绍到,芯片相当于是联结数字世界和现实世界的桥梁,整个泛模拟芯片市场的规模大概将近一千亿美金,占全球的半导体市场的 22%。中国也是全球最大的模拟芯片市场,德州仪器公司有 40%以上的营收来自中国,中国的年需求量超过两千亿人民币,占全球模拟市场的 60%,但目前的国产率低于 15%。应用在 5G 通信、服务器(云计算)、汽车中的高端模拟芯片,基本全部依赖进口。


陈伟指出,德州仪器超过 40%的营收来自我国,在 5G 通信、服务器、汽车等高端模拟芯片基本全部依赖进口,国产的模拟芯片主要是消费类产品领域。他表示,模拟芯片行业有三大特点:1、产品数量众多,应用广泛。2、需要专有的制造工艺。3、人才方面,要重视经验积累。

 

陈伟在会上谈到,IDM 是全球模拟芯片的主流模式。这点从全球前十名的公司中就可以看出,全球模拟市场整体格局是“一超多强”的局面,ADI 收购 Maxim 之后,从“一超多强”走向“两超多强”。

 

“而中国模拟芯片的现状是产业分散,缺乏国际级的龙头企业。”陈伟指出,

 

(1)国内大部分企业产品技术以中低端为主,特别是面向消费市场,缺乏自主的高端产品。目前基本在国内打内战,很少进入国外市场,产业规模比较小。

 

(2)而且产业规模偏小,因为我们主要以 fabless 为主,产业较为分散。

 

(3)再者也缺乏专业晶圆厂的支持,中国专业模拟代工厂非常少,模拟设计公司缺乏主导开发和运营专有模拟工艺技术的经验。目前国内建了很多代工厂,基本都是以逻辑代工为主,基本不能做出很高端的产品。

 

(4)最后就是专业人才非常缺乏,头部企业的模拟芯片公司一直长期服务于国际一流的系统厂商,所以在人才跟 IP 上的积累都比较丰富,而我们国内的厂商规模都很小,像上市企业几十个人的人才已经算很不错了,而且人才的经验积累都很不足。

 

陈伟还提到,与数字芯片正好相反,模拟不追求摩尔定律,采用特色工艺,强调高性价比、低失真、低耗电,可靠性跟稳定性反而更重要,制程的缩小不见得一定把模拟电路的性能进一步提高,目前的主流节点在 180 纳米走向 130 纳米的过程中。

 

而现在贸易战正加速中国模拟产业供应链的国产化。随着模拟芯片需求不断增长,中高端模拟芯片的应用领域广泛,市场规模巨大。再者,模拟芯片具有生命周期长的特点,一旦打入客户,可持续供货长达 10 年以上。模拟产业供应链国产化给中国公司带来巨大市场机会。

 

中国模拟芯片行业如何做大做强?

关于中国模拟 IC 产业面临的主要问题,陈伟表示,国内目前还是中低端为主,尤其是面向消费市场,缺乏自主的高端产品。目前本土厂商基本都在国内打内战,很少进入国外市场,整体产业规模比较小,因为厂商还是以 Fabless 为主,至今仍旧没有出现国际巨头级别的企业。国内虽然建立很多代工厂,但基本都是以逻辑代工为主,逻辑代工的设备上做一些差异化的设计代工,并不能做出很高端的产品。

 

陈伟表示,国内的模拟 IC 厂商,不仅人才稀少,仅有的人才也面临着经验匮乏的问题,而国外头部企业的模拟芯片公司一直长期服务于国际一流的系统厂商,所以在人才和 IP 上的积累都比较丰富。贸易战的加速促使中国在高端应用场景上推进国产化,模拟芯片的需求在国内的中高端市场预计能达到 70-80 亿美元。

 

陈伟指出,采用特色工艺的模拟 IC,更强调高性价比、低失真、低耗电以及高可靠性和稳定性,摩尔定律已经非常不经济,工艺下探的同时面临着天文数字的成本上升,越往前走可能回报越少。模拟芯片产业的供应链也正在逐渐国产化,一旦打入客户,即可持续供货长达 10 年以上,这为模拟 IC 厂商的发展提供了基础保障。

 

电子元件采购了解,关于中国模拟芯片行业如何做大做强,陈伟认为自主研发、投资并购以及 IDM 模式是三大必要条件。

 

陈伟说:自主研发过程中,速度可能会比较慢,以矽力杰为例,每年研发费用一直在增长,同时团队建设、产品研发、知识产权保护等都需要非常长时间的经营;并购也是这个行业中成长为巨头的必经之路,国际头部企业德州仪器和 ADI 等,历史上都经历过非常多大规模并购;最重要是,中国国内最有可能突破的还是从 IDM 模式开始做起,因为主流工艺节点无论是 180 纳米还是 130 纳米,完全可以实现自主制造,包括设备和材料。

 

模拟芯片需要设计跟工艺深度结合,开发出好的工艺平台,能够覆盖一些能力和设计上的不足,这样能让产品尽快的赶上国际一流的公司的产品水平,定制化的工艺还可以降低生产成本。

 

高端模拟芯片更需要自主的生产工艺支持,一些高性能的产品必须要定制化的工艺来生产,现有代工厂无法提供;其次,许多高端工艺的产品,其配置与现在逻辑代工厂的设备配置要求不一样,这会造成了一些产能或成本上的不匹配。要知道,德州仪器 80%的产品都是自家工厂生产的。

 

我们再对比一下代工厂跟 IDM 模式的区别:

 

第一个,IDM 模式在研发上面具有内部整合的优势,我们从芯片设计到晶体管设计,在一家企业的话,能非常快的缩短研发上的周期,特别是流片的周期缩短,可以加速我们对终端产品的研发;

 

第二个 IDM 企业追求的是整体利润,现在的代工厂模式,其实是代工厂也要有利润,产品公司有利润,那在高端的模拟芯片这块是多样少量的情况下面,对代工厂来说的经济效益是不好的,如果一个工艺平台,一个月只生产几十片晶圆,那肯定规模效益是出不来的;

 

第三个 IDM 企业可以用而且必须用定制化的生产工艺,这样的话就会产生竞争的优势;

 

第四个就是即使在同样的设备配置情况下,工厂的管控是跟着产品走,不是跟着工艺平台走。

 

结语

最后,陈伟表示:“我们国内现在有很多模拟芯片的初创企业或者已经上市的企业,未来中国市场足够大,希望同行一起抓住这个大环境中的发展机会,通过 IDM 模式来在中国打造芯片级的模拟芯片巨头。”